固定板管式换热器设计说明书

1、.word.定板管式换热器系别：班级：学号:、设计任务和设计条件某炼油厂拟用原有在列管式换热器中回收柴油的热量。已知原油 流量为40000kg/h，进口温度70C，要求其出口温度不高于110C ; 柴油流量为3OOOOkg/h ,进口温度为175CO设计一适当型号的换 热器，已知物性数据:物料p/kJ/(kg-C)cplkJI(kC)A/W/(m2*C)p/Pas原油8152.20.1483x10-3柴油7152.480.1330.64x10-3二、确定设计方案初选换热器的规格当不计热损失时，换热器的热负荷为:Q=W 宀亿-“)=40000/3600 x 2.2 x 103 x (110-70

2、)=9.8 x10sW逆流过程如图所示:T2125CT J75Ct70Ct, litre逆流平均温度差:=(175-110)-(125-70) _oCw, 175-110In125 70初估0值R= 175-125 = 1.25110 70P=1，0-70 = 0.381175-70初步决定采用单壳程，偶数管程的固定板管式换热器。经查表得校正系数厂0.908,可行。= y/N,加=0.9 x 59.8 = 53.8 C初步估计传热系数KfA =2OOW/(m2-C)/则A估r估=98x105 =91.07m200x53.8所设计换热器（固定板管式）的参数选择如下表:外壳直径D/mm公称面积/n

3、V管子尺寸/mm 管长/m 管子排列方式600105025x2.56止一角形管齣N”管数管中心g/mm计斟奂热面积/nf422232102.8计算（管、壳程的对流传热系数和压降）:a.管程:流通面积柴油流速S广戶普牛0.002 手二0.0175亦w叫=3600 pSj = 3600 x 715 x 0.0175 = 666 30000Re _di(iPi _ 0.02 x 0.666 x 715厂0.64x10 J= 1.49xl04柴油被冷却,所以a- = 0.023 Re, Pr/ = 0.023x 149008 期?)小”亠一严=7O1VV/(z2eQ心0.020.133管程压降为m入字

4、3”N牛a2取管壁粗糙度 = 0A5mm ,=0.0075 z经查图可得摩擦系数2 = 0.034（。.。珀島+ 3）x】.4x4x：Z显 xK）认b .壳程选用缺口高度为25%的弓形挡板，取折流挡板板间距h为流道面积,0.025750 - hD( do)-O3xO6x(l) - 0.0394/;/2原油流速W40000U (厂r- 0.346rn/5 3600 p0503600 x815 x0.0394300mm ,故折流挡板数为nb =- = - = 9 h 0.3正三角排列的当量直径为Pr)=2.2xl03x3x10-=4460.148壳中原油被加热，取尹所以畤阻严曲瓷严=0如體X190

5、0叫体W62仰（卄C）壳程压降兄;=1.72 Rc =1.72x1900 19 = 0.410.0202计算传热面积传热系数才詁心+曇+吩+令1 _ 1K十624 4-0.001 +0.0002 X + = 0.004720675 x 20K；、=213W/(mJC)213x53.8取心=0.0002亦TC/W心= 0.00m2C/W f忽略管壁热阻，则4(?2 -dl)4x(x0.0322 -xO.O252)de = 2=?i= 0.0202 m矶7t x 0.0253xl03Re = Q202 x 0.346 x 815 =J9xl()102.885.5=1.202即传热面积有20.2%的

6、裕度。三、换热器的主要结构尺寸和计算结果设备结构参数形式固定板管式公称面积105壳体内径/mm600折流挡板数19管子尺寸/mm025x2.5管中心距/mm32ff-lx/rn6材质碳钢管子排列方式正二角形计算换热面积102.8 m2物料参数参数管程壳程流量/ ( kg/h )3xl044x10“进/出口温度/弋175/12570/110物性密度/ ( kg/m3)715815定压比热容/kJ/( kgC )2.482.2导热系数/（计代）0.1330.148粘度/ ( Pas )0.64 xlO-33x10-3计算结果管程壳程压降/Pa1.18X1041.19X104传热系数/W/ ( m2-K )701624计算面积a计/m25&5裕度20.2三、参考文献1. 陆美娟、张浩秦主编.化工原理（上册），第二版.：化学工业